مقياس تدفق المياه الرقمي

الأكثر شعبية عدادات تدفق المياه الرقمية : مقاييس التدفق الدورانية، ومقاييس تدفق المياه التوربينية، ومقاييس تدفق المياه الكهرومغناطيسية، ومقاييس التدفق الدوامية لقياس حجم المياه، ومقاييس التدفق الإزاحية الموجبة، ومقاييس التدفق التفاضلية للضغط، ومقياس تدفق كتلة المياه كوريوليس، ومقياس تدفق المياه بالموجات فوق الصوتية، فيما يلي وصف لمبدأ وميزات ونظرة عامة على التطبيقات لأنواع مختلفة من مقاييس تدفق المياه الرقمية.

مقياس تدفق توربيني لقياس المياه

 

مقياس تدفق التوربينهو نوع من مقاييس تدفق السرعة. يستخدم جهاز إرسال تدفق التوربين دوارًا متعدد الشفرات (توربينًا) لاستشعار متوسط ​​معدل تدفق المياه، ثم يستنتج معدل تدفق المياه أو إجمالي المياه. يتكون عادةً من مستشعر تدفق وجهاز عرض مدمج لعرض معلومات اكتشاف المياه وإعدادات معلمات مقياس مياه التوربين.
تُعرف عدادات التدفق التوربينية، وعدادات التدفق الإزاحية الموجبة، وعدادات تدفق الكتلة كوريوليس، بأعلى مستويات التكرارية والدقة مقارنةً بأنواع عدادات التدفق الأخرى. وتُقدم شركة سيلفر أوتوميشن إنسترومنتس عدادات توربينية بأسعار تنافسية كعدادات تدفق مياه خطية.
مزايا استخدام مقياس تدفق التوربين لقياس المياه:
(1) يمكن أن تصل الدقة العالية إلى دقة تتراوح من 0.5% إلى 0.25%:
(2) قابلية تكرار جيدة:
(3) لا يوجد انحراف صفري في مقياس تدفق المياه الرقمي المدمج، ولديه قدرة جيدة على مقاومة التداخل؛
(4) أجهزة إرسال تدفق التوربينات الرقمية مزودة بشاشة LCD لقراءة معدل تدفق المياه وإجمالي تدفق المياه التراكمي؛
(5) 4-20 مللي أمبير وخرج نبضي، إمكانية اتصالات RS485؛
(6) مقياس تدفق المياه يعمل بالبطارية أو مصدر طاقة تيار مستمر 24 فولت
(7) نطاق واسع لقياس المياه
(8) هيكل صغير الحجم ووزن خفيف لسهولة النقل
(9) مقياس تدفق المياه المدمج بأحجام مختلفة، من مقياس تدفق المياه ذي معدل التدفق المنخفض بحجم قرص 1/8 بوصة فقط إلى مقياس تدفق المياه DN250 بحجم 10 بوصات، وأحجام مقياس تدفق المياه الشائعة هي: مقياس تدفق المياه 1/2 بوصة، ومقياس تدفق المياه 1 بوصة، ومقياس تدفق المياه الرقمي 2 بوصة جالون في الدقيقة، ومقاييس تدفق توربينات المياه 3 بوصات و4 بوصات وDN150؛
العيوب:
(1) تحتاج إلى معايرة منتظمة لضمان الدقة:
(2) تؤثر الخصائص الفيزيائية للماء بشكل كبير على خصائص التدفق.
تطبيق مقياس تدفق المياه في التوربينات:
تُستخدم عدادات التدفق التوربينية على نطاق واسع في قياس المواد التالية: البترول، والسوائل العضوية، والسوائل غير العضوية، والغاز المسال، والغاز الطبيعي، وأنظمة السوائل المبردة. يُمكن قياس المياه النظيفة فقط باستخدام عداد التدفق الرقمي التوربيني المدمج، أما المياه غير النظيفة مثل مياه الصنبور، ومياه الشرب، ومياه التناضح العكسي، والمياه النقية، والمياه المعدنية، والمياه المقطرة، والمياه المعبأة، فيُفضل استخدام عداد التدفق المغناطيسي للمياه العكرة أو الموحلة.

مقياس تدفق دوامي لقياس المياه

 

مقياس تدفق دواميهو جهاز يضع مولد دوامات غير انسيابي في الماء، ويتم فصل السائل بالتناوب على جانبي المولد لإطلاق سلسلتين من الدوامات المتداخلة بانتظام.
يمكن تقسيم مقياس التدفق الدوامي إلى أنواع مختلفة، منها: مقياس التدفق الإجهادي، ومقياس التدفق الانفعالي، ومقياس التدفق السعوي، ومقياس التدفق الحراري، ومقياس التدفق الاهتزازي، ومقياس التدفق الكهروضوئي، ومقياس التدفق فوق الصوتي، وذلك وفقًا لطريقة قياس التردد. يُعد مقياس التدفق الدوامي أحدث أنواع مقاييس التدفق، إلا أنه شهد تطورًا سريعًا وأصبح الآن من الأنواع الشائعة.
مزايا قياس المياه باستخدام مقياس التدفق الدوامي
(1) هيكل بسيط ومتين، بدون أجزاء متحركة داخل مستشعر التدفق
(2) مناسب للعديد من أنواع السوائل، مثل المياه النظيفة العادية، وقياس تدفق المياه ذات درجة الحرارة العالية، ومقياس تدفق المياه المكثفة، والمياه منزوعة المعادن بالكامل، ومياه تغذية الغلايات، ومقاييس تدفق المياه الساخنة الرقمية؛ تبلغ درجة حرارة الماء القصوى بواسطة مقياس التدفق الدوامي 300 درجة مئوية.
(3) الدقة: 1.0% لقياس تدفق المياه
(4) نطاق واسع، نسبة خفض الماء حوالي 1:10؛
(5) مقياس تدفق المياه الرقمي المدمج مع فقدان الضغط الصغير في خط أنابيب المياه المغلق؛
(6) مقياس تدفق المياه الرقمي الصناعي مع مؤشر إلكتروني، ومخرج تيار و4-20 مللي أمبير، ومخرج نبضي أو بروتوكول HART؛
(7) مقياس تدفق دوامي مدمج لنطاق تدفق المياه

نطاق تدفق المياه 15 مم، 1/2 بوصة 1.3-13 جالون في الدقيقة
قطر القرص 20 مم، 3/4 بوصة، نطاق تدفق المياه: 4.4-30 جالون في الدقيقة
مقياس تدفق المياه الرقمي 25 مم، DN25، 1 بوصة، النطاق: 1.6-10 متر مكعب في الساعة
نطاق تدفق دوامي للماء بقطر 32 مم (1-1/4 بوصة): 2.1-15 م³/ساعة
نطاق مقياس التدفق الدوامي 40 مم، 1-1/2 بوصة: 11-110 جالون في الدقيقة؛
مقياس تدفق المياه الرقمي 50 DN، 2 بوصة، نطاق قياس المياه من 15 إلى 150 جالون في الدقيقة؛
عداد مياه بقطر 65.2-1/2 بوصة: 6.5~68 م³/ساعة
نطاق مقياس تدفق المياه 80، 3 بوصة 10-100 متر مكعب/ساعة
نطاق تدفق المياه الرقمي 100 مم، DN100، 4 بوصة: 66-660 جالونًا في الدقيقة
نطاق مقياس تدفق المياه الدوامي 125 مم: 15.8-158 قدم مكعب في الدقيقة؛
مقياس تدفق المياه الكبير DN150، 6 بوصة: 40-350 م³/ساعة
مقياس تدفق المياه 200، DN200، 8 بوصة، نطاق التدفق: 22-180 لتر/ثانية
يمكن لمقياس تدفق المياه الرقمي DN250,10 بوصة اكتشاف تدفق المياه من 70 إلى 559 قدم مكعب في الدقيقة؛
نطاق قياس DN300: 180-1800 م3/ساعة؛

العيوب:

(1) إنه غير مناسب لقياس أرقام رينولدز المنخفضة؛

(2) يلزم وجود قسم أنبوب مستقيم طويل قبل وبعد مستشعر تدفق انفصال الدوامات؛

(3) معامل المقياس أقل (مقارنة بمقياس تدفق التوربين):
4) مقياس الدوامة غير مناسب لتدفق المياه النابض والتدفق متعدد الأطوار؛

مقياس التدفق الكهرومغناطيسي لقياس تدفق المياه

 

مقياس التدفق الكهرومغناطيسيهو نوع من الأدوات لقياس المياه الموصلة المصنوعة وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي. يتميز مقياس التدفق الكهرومغناطيسي بسلسلة من الميزات الممتازة، والتي يمكنها حل المشكلات التي يصعب على مقاييس التدفق الأخرى تطبيقها، مثل قياس تدفق المياه العكرة وتدفق المياه المسببة للتآكل؛
في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي، حدث تقدم كبير في تكنولوجيا التدفق الكهرومغناطيسي، مما جعلها نوعًا شائع الاستخدام من عدادات التدفق، واستمرت نسبة استخدامها في عدادات التدفق في الارتفاع نظرًا لكونها عداد تدفق مياه رخيصًا ومدمجًا.
مزايا مقياس تدفق المياه المغناطيسي

• (1) أنبوب قياس مستشعر تدفق المياه المغناطيسي عبارة عن أنبوب مستقيم أملس، ولن يتم انسداده بمرور المياه، وهو مناسب لقياس المياه الملوثة، مثل مياه الصرف الصحي، ومياه النفايات، ومياه اللب، ومياه الطين، ومياه الصرف الصناعي، والمياه الخام، والمياه الجوفية الحرارية عند 120 درجة مئوية، ومياه الصرف، ومياه مكافحة الحرائق؛
• (2) لا يوجد فقدان للضغط ناتج عن كشف تدفق المياه، وبالتالي فإن تأثير توفير الطاقة جيد؛
• (3) في الواقع، لا يتأثر معدل التدفق الحجمي المقاس بشكل كبير بالتغيرات في كثافة الماء ولزوجته ودرجة حرارته وضغطه وموصليته:
• (4) نطاق التدفق كبير ويمكن تصنيعه في عدادات تدفق المياه ذات الأحجام الكبيرة، مثل عدادات تدفق المياه 8 بوصة، وعدادات المياه 10 بوصة، و12 بوصة، وDN500، وDN600، وDN900، وعدادات تدفق المياه ذات حجم القرص 1000 مم؛
• (5) لا يقتصر مقياس تدفق المياه المغناطيسي على قياس تدفق المياه الملوثة فحسب، بل يمكن تحويله أيضًا إلى مقياس تدفق المياه الحمضية أو مقياس تدفق المياه المحتوية على هيدروكسيد الصوديوم، مثل محاليل المياه التي تحتوي على حمض الهيدروكلوريك، وحمض النيتريك، وحمض الكبريتيك، وما إلى ذلك.
• (9) يمكن أن يكون مقياس تدفق المياه المغناطيسي الرقمي مزودًا بشاشة عرض مدمجة أو عن بعد، مع خيار عدادات تدفق المياه MOBUS وHART وprofibus-DP؛
• (10) يحتوي مقياس تدفق المياه المغناطيسي على العديد من وحدات قياس تدفق المياه، مثل م³/ساعة، جالون/دقيقة، جالون/ساعة، كجم/ساعة، إجمالي الطاقة المستهلكة في الساعة، إلخ.

العيوب:
(1) لا يستطيع مقياس المياه المغناطيسي قياس المياه ذات الموصلية المنخفضة جدًا، مثل المياه النقية، والمياه منزوعة المعادن، والمياه المقطرة، وما إلى ذلك.
(2) لا يمكن لمقياس تدفق المياه المغناطيسي قياس المياه التي تحتوي على أبخرة أو بخار؛ كما يجب ألا تحتوي المياه على فقاعات كبيرة.
(3) أقصى درجة حرارة للماء لمقياس تدفق المياه الرقمي المدمج، مقياس تدفق المياه من شركة Silver automation instruments هي 160 درجة مئوية؛
نظرة عامة على التطبيق:
تُستخدم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية على نطاق واسع، وتُستخدم عدادات المياه المغناطيسية ذات الأقطار الكبيرة في الغالب في مشاريع إمدادات المياه والصرف الصحي. أما العدادات المغناطيسية متوسطة وصغيرة الحجم، فتُستخدم عادةً في التطبيقات التي تتطلب كميات كبيرة من المياه أو يصعب قياسها، مثل مراقبة مياه التبريد في فوهات أفران الصهر في صناعة الحديد والصلب، وقياس اللب والسائل الأسود في صناعة الورق، والسوائل شديدة التآكل في الصناعات الكيميائية، ولب خام المعادن في صناعة المعادن غير الحديدية. بينما تُستخدم العدادات ذات الأقطار الصغيرة والميكروية في الأماكن التي تتطلب معايير صحية صارمة، مثل الصناعات الدوائية والغذائية والكيميائية الحيوية.
هو نوع من أجهزة قياس التدفق الحثي، يُستخدم لقياس التدفق الحجمي للمواد الموصلة. بالإضافة إلى قياس التدفق الحجمي للسوائل الموصلة العادية، يُمكن استخدامه لقياس التدفق الحجمي للسوائل شديدة التآكل، مثل الأحماض والقلويات القوية، وكذلك الطين واللب وغيرها. ويُستخدم على نطاق واسع في صناعات النفط والكيماويات والمعادن والغزل الخفيف وصناعة الورق وحماية البيئة والأغذية وغيرها، بالإضافة إلى إدارة البلديات، وإنشاء مشاريع الري، وتجريف الأنهار، وغيرها من مجالات قياس التدفق.

مقياس تدفق ذو مساحة متغيرة لقياس تدفق المياه

 

مقياس تدفق ذو مساحة متغيرةيُعرف أيضًا باسم مقياس التدفق العائم أو مقياس التدفق الدوراني، وهو مقياس تدفق مياه رخيص الثمن وشائع الاستخدام. في أنبوب مخروطي رأسي يتسع من الأسفل إلى الأعلى، تتحمل قوة الديناميكا المائية وزن العوامة ذات المقطع العرضي الدائري، مما يسمح للعوامة بالارتفاع والانخفاض بحرية داخل الأنبوب المخروطي مع تغير نطاق تدفق المياه.
يُعد مقياس التدفق العائم أكثر مقاييس التدفق التفاضلي الكلاسيكية استخدامًا، وهو مثالي بشكل خاص لقياس تدفق المياه الصغيرة والدقيقة. يمكن أن تكون مقاييس التدفق العائم ذات أنبوب زجاجي أو بلاستيكي أو معدني، وهي مقاييس تدفق متغيرة المساحة.
يتميز مقياس التدفق الأنبوبي الزجاجي ببنية بسيطة وسهل الاستخدام، وهو نوع من مقاييس التدفق الرخيصة جدًا لعرض معدل تدفق المياه، وهو مقياس تدفق مياه رخيص مدمج.
من عيوب مقياس التدفق الدوراني أن مقاومة الضغط منخفضة، وهناك خطر أكبر لهشاشة الأنبوب الزجاجي؛ أما مقياس التدفق VA فهو مناسب لخطوط الأنابيب ذات التدفق المائي الصغير والمنخفض، كما أن فقدان الضغط فيه ضئيل للغاية.
تبيع شركة Silver Automation Instruments مقياس الدوران ذو الأنبوب المعدني، ويمكن أن يكون مقياس دوران ميكانيكي بدون أي مصدر طاقة أو مقاييس دوران ذات أنبوب معدني مزودة بأجهزة إرسال للحصول على خرج 4-20 مللي أمبير، كما أن مقياس الدوران الرقمي لديه إمكانية استخدام HART أو MODBUS للتحكم في العمليات المختلفة أو المراقبة عن بعد.

مقياس تدفق الضغط التفاضلي لقياس المياه

 

مقياس التدفق التفاضلي هو أداة تحسب معدل التدفق وفقًا للضغط التفاضلي الناتج عن عنصر الكشف عن التدفق المثبت في خط الأنابيب، وظروف السائل المعروفة، والأبعاد الهندسية لعنصر الكشف وخط الأنابيب.
يتكون مقياس التدفق التفاضلي من جهاز أساسي (وحدة الكشف) وجهاز ثانوي (جهاز إرسال الضغط التفاضلي وجهاز حساب التدفق). تُصنف مقاييس التدفق التفاضلي عادةً حسب نوع وحدة الكشف، مثل مقاييس التدفق ذات الفتحة، ومقاييس التدفق من نوع فنتوري، ومقاييس التدفق المخروطية على شكل حرف V، وما إلى ذلك.
تتمتع عدادات التدفق التفاضلي لقياس المياه بتاريخ طويل، ولها أداء مستقر ونتائج قياس موثوقة.
يمكن استخدامه لقياس تدفق المياه تحت ضغط عالٍ أو قياس تدفق المياه عند درجات حرارة عالية، وهو عبارة عن مقياس تدفق مياه رقمي مدمج.
المزايا:
(1) مقياس التدفق ذو لوحة الفتحة هو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، ويتميز مستشعر التدفق ذو الضغط التفاضلي بهيكل متين وأداء مستقر وموثوق به وعمر خدمة طويل؛
(2) يتمتع مقياس التدفق DP بمجموعة واسعة من التطبيقات، وحتى الآن لا يوجد نوع آخر من مقاييس التدفق يمكن مقارنته به؛ يتم إنتاج أجهزة الإرسال وأجهزة العرض من قبل مصنعين مختلفين، مما يسهل عملية الاستبدال؛
العيوب:
(1) دقة القياس منخفضة بشكل عام
(2) نطاق التردد يضيق، وعادة ما يكون فقط 3:1-4:1:
(3) تحتاج لوحة الفتحة إلى خط أنابيب مستقيم طويل عند تركيب العناصر الأساسية؛
(4) فقدان ضغط كبير نسبيًا
نظرة عامة على التطبيق:
يُستخدم مقياس التدفق التفاضلي في نطاق واسع من التطبيقات. فهو يُستخدم في قياس تدفق مختلف السوائل في الأنابيب المغلقة، مثل المياه النظيفة، والمياه ذات درجات الحرارة العالية، والمياه الصناعية ذات الضغط العالي، وغيرها.

مقياس تدفق بالموجات فوق الصوتية لقياس المياه

 

عدادات التدفق فوق الصوتيةهي أدوات تقيس التدفق عن طريق الكشف عن تأثير تدفق المياه على الحزم فوق الصوتية (أو النبضات فوق الصوتية).
وفقًا لمبدأ الكشف عن الإشارة، يمكن تقسيم مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية إلى مقياس تدفق زمن العبور ومقياس تدفق دوبلر.
على غرار مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية، تُعدّ مقاييس التدفق فوق الصوتية مقاييس تدفق غير مسدودة، لعدم وجود أي عائق في خط أنابيب تدفق المياه. وهي نوع من مقاييس التدفق مناسب لحلّ المشكلات المعقدة في قياس التدفق، لا سيما في مقاييس تدفق المياه الكبيرة المستخدمة في خطوط الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة.
المزايا:
(1) قياس المياه بدون تلامس، مقياس التدفق بدون تلامس عن طريق وضع مشبك على محولات الطاقة على جدار الأنبوب؛
(2) لا يوجد عائق للتدفق على الأنبوب، لذلك لا يوجد فقدان للضغط؛
(3) عداد تدفق مياه رقمي منخفض التكلفة لخطوط أنابيب المياه الكبيرة
العيوب:
يُستخدم مقياس تدفق المياه بالموجات فوق الصوتية ذو زمن العبور فقط لقياس المياه النظيفة، ولا يمكن استخدامه لمياه الصرف الصحي أو المياه التي تحتوي على جزيئات عالقة وفقاعات هواء؛ مقياس تدفق المياه دوبلر لمياه الصرف الصحي ولكن بدقة قياس منخفضة؛

مقياس تدفق المياه الكتلي كوريوليس

 

مقياس تدفق الكتلة كوريوليس(CMF) هو مقياس تدفق كتلة الماء المباشر المصنوع باستخدام مبدأ قوة كوريوليس المتناسبة مع تدفق الكتلة عندما يتدفق السائل في الأنبوب المهتز.
إن سعر مقياس تدفق المياه كوريوليس ليس رخيصًا وعادةً ما يكون حلاً غير اقتصادي لقياس المياه؛ إنه مقياس تدفق كتلة المياه عالي الدقة للغاية، ويمكن أن تصل دقته إلى 0.1٪.
مقياس تدفق كوريوليس هو مقياس تدفق مياه مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، ولدينا مقاييس تدفق مياه كوريوليس بأحجام 6 مم، DN10، 1/2 بوصة، 1 بوصة، 2 بوصة؛
يمكن لمقياس تدفق كتلة الماء الرقمي أيضًا عرض كثافة الماء على الشاشة الإلكترونية لمقياس التدفق؛
يمكن قياس أنواع مختلفة من المياه، وطين الحفر، ولب الطين، والحمأة، وما إلى ذلك، مقياس تدفق كتلة المياه الرقمي المدمج.

مقياس تدفق المياه بالإزاحة الموجبة

 

مقياس التدفق بالإزاحة الموجبة، المعروف اختصارًا بمقياس التدفق PD، هو أدق أنواع مقاييس التدفق. يستخدم هذا المقياس عناصر قياس ميكانيكية لتقسيم السائل باستمرار إلى جزء واحد ذي حجم معلوم. وبناءً على القياس، يُحدد الحجم الكلي للسائل بعدد مرات ملء وتفريغ جزء من هذا الحجم من السائل في حجرة القياس. تُعد عدادات المياه المنزلية من نوع PD، ولكن في مجال قياس تدفق المياه في الصناعة، طورت شركة SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS نوعًا من مقاييس التدفق بالإزاحة الموجبة الدقيقة (micro PD). مقياس تدفق المياه منخفضة التدفق القياس. يمكن لجهاز قياس التدفق المنخفض للماء اكتشاف تدفق منخفض يصل إلى 1 سم مكعب/دقيقة بدقة عالية تصل إلى 0.5%.

• يمكن استخدام هذا النوع من عدادات التدفق الإزاحي المنخفض في أخذ عينات المياه العميقة، وقطع الرقائق، ونظام معالجة المياه، ونظام إضافة الروائح، ومبردات المياه، ومياه الأمونيا، وقياس العطور، وما إلى ذلك؛
• يمكن الكشف عن نطاق تدفق المياه المنخفض بواسطة مقياس التدفق PD:
• 0.5-150 مل/دقيقة، 1-400 سم مكعب/دقيقة، 1-800 مل/دقيقة، 0.5-100 لتر/ساعة، 0.2-21 قدم مكعب/دقيقة، 0.3-30 لتر/دقيقة، 0.1-26 جالون/دقيقة تدفق المياه؛
• مقياس تدفق المياه الرقمي مع وضع النبض NPN أو PNP؛
• لا حاجة لخط أنابيب مستقيم في اتجاهي المنبع والمصب لعدادات تدفق المياه PD؛